高分子材料的主要特征

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高分子材料的主要特征范文第1篇

【关键词】塑料成型模具；混合式教学；多媒体

【Abstract】Plastic mold course is the core of polymer materials professional courses. It is a practical stronger course. The reform mainly for the current traditional teaching mode of most universities in China. In the course of teaching， teachers should use animation， network video， images and other multimedia methods for mixed teaching， so as to improve the quality of teaching. Then it can lay a solid foundation for students after graduation to become a good mold engineer.

【Key words】Plastic mold； Mixed teaching； Multimedia

塑料成型模具课程是高分子材料与工程专业的专业核心课程，是一门实践性很强的课程，在教学过程中，如何激发学生的学习兴趣，提高学生的理解能力和实际动手设计能力，是目前本科教学中急需解决的问题。

随着科技的进步，信息化、网络化为我们生活提供了各种便利，高等教育也利用数字化时代的优势，来提高教学水平。在传统的教学方法中，教师主要采用“粉笔、黑板”等工具来进行教学，这种教学模式比较单调，一些复杂的问题难以跟学生解释清楚，学生也难于理解。随着信息技术的普及，混合式教学的优势逐渐的体现出来[1]。

1 塑料成型模具课程的内容和特点

塑料成型模具课程的主要内容有塑料制品设计、塑料注射成型模具设计、塑料压缩压注成型模具设计、塑料挤出成型模具设计、塑料中空成型模具设计及塑料注射成型新技术。通过本课程的学习使学生了解塑料注射成型新技术，熟悉注射、压缩、压注、挤出模具的结构特点，掌握模具成型系统、脱模系统、加热系统、冷却系统的工作原理及设计方法，具备模具加工与检验的能力，并能进行塑料模具的初步设计。课程具有如下特点：①课程内容多，重点不突出，并且每部分内容的学时较少，从而导致学生学不精，学习效果差，须改进[2]；②模具图形数量庞大，各种复杂的机构较多，如成型系统、开模系统等，很难通过板书的方式将复杂的图形全部画出；③课程内容交叉性强，与其它课程内容联系紧密，如模具制造技术、机械设计、塑料成型工艺和工程材料等课程；④任课老师准备好讲授内容教案，课堂上依照教案内容讲授知识，忽视了学生的接受情况，从而导致学生被动的学习和吸收，学习效果差。大部分学生为应付期末考试，考前临时抱佛脚，通过死记硬背的方式记题目和答案，对模具的工作原理以及各个零部件作用不理解，导致学生毕业后遇到实际问题不会处理。

2 混合式教学在课程中的应用

混合式教学是一种基于计算机网络环境的教学模式，它将传统教学的优势和多媒体数字化教学的优势结合起来；既要发挥任课教师引导、启发教学过程的主导作用，又要充分提高学生作为学习主体的积极性和主动性[3]，其目的在于结合课堂理论教学、多媒体数字教学以及实践教学的优势，综合运用以任课教师讲授为主的教学形式、基于视频、动画、图纸等多媒体的教学形式和以自己动手实践操作设计的教学形式。它改变了学生的整体学习方式和任课教师的传统教学模式、教学策略和角色，提升了现代学习理念和教育理念。相对于以往传统的教学模式，混合式教学具备学习资源提供的灵活性、提高教学效率和增加学生实践能力三个方面的主要特征[4]。

塑料成型模具是一门比较难的课程。上课时，可以借助图片、视频、动画等各种工具进行混合式教学。如讲授成型原理时，可以用视频或者动画来模拟某一种塑料产品在注塑机上的具体成型过程。设置好注射参数后，首先在注塑机的料斗内加料，然后将料筒升温，使料加热至粘流态，由喷嘴注射到模具型腔中，冷却、开模，产品自动脱落。这种动画和视频可以加深学生对注射过程的理解，使学生对这门课程有一个感性的认识，使学生明白各式各样的塑料产品可以通过设计不同的模具进行成型加工生产，进而认识到这门课程实用性，增加其学习的兴趣。

塑料成型模具课程的性质决定了在课堂教学过程中，图纸贯穿教学的始终，不同的模具零件有不同的图纸。如模具的成型零件、模具的导向机构、模具的侧向抽芯机构以及螺纹脱模机构等等，结构复杂，在黑板上进行绘图将会占用大量的课堂教学时间，而且学生还不容易理解，因此必须增加课时量才能完成这门课程的讲授[5]。而采用多媒体教学的混合式教学法可以在单位课时内讲解更多的内容，也可以增加教学的信息量，提高教师的教学效率，为教师节省教学时间，有效地拓宽了教学空间，使教师有更多的时间进行重点、难点知识的讲解。而且学生也对整个模具的工作过程能充分理解。

塑料成型模具课程是与实际密切相关的一门课程。在理论教学的基础上，我们增加了课程设计的实践环节。学生先在实验室对模具模型进行测绘，每人都动手拆装一个模具模型，用CAD画出各个零件的图纸，以加深对模具各个结构的理解。同时，任课老师给每个学生出一个难度系数适中的模具设计课题，学生根据自己的理解，结合理论知识，设计一套简单的注射模具。这样学生就有实际的模具设计经验，而不是单纯的理论知识，毕业后进入模具设计公司后就能更快的适应公司的需求，从而提升自己的价值。

3 结束语

塑料模具成型是高分子材料与工程专业的一门专业核心课程，学好本门课程，可以提高学生运用基本理论知识解决工程实际问题的能力。在该课程的教学过程中，任课教师应当采用混合式教学模式，将传统教学、多媒体技术和实践教学结合起来，增加课程的生动些，提高学生学习该课程的积极性，培养创新型人才，提高教学效率，增强学生实践动手操作能力，为其毕业后进入公司能够成为一名优秀的模具工程师打下更加牢固的基础。

【参考文献】

[1]石玲，王君.混合式教学模式在工程制图教学中的应用[J].课程教育研究旬刊，2015（2）：198-199.

[2]张国新，曹秀中.《塑料成型工艺及模具设计》课程教学改革与实践[J].无锡职业技术学院学报，2008，7（2）：77-78.

[3]何克抗.从混合式学习看教育技术理论的新发展（上）[J].电化教育研究，2004（3）：1-6

高分子材料的主要特征范文第2篇

关键词：建筑外观造型；实体表达；表达途径

Abstract: the evolution of the architectural appearance design seems to be the most intuitive clear, but in building in the history of the development of the concept of appearance, design skills and its aesthetic images in constant, slowly and development evolution, until the coming of the information society, to explore the appearance before some with more comprehensive and more profound significance, and cause extensive attention of the architecture. From the building of the entity expression and building the expressive way two aspects of the architectural design.

Keywords: building exterior modelling; Entity expression; Express way

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

引 言：

随着社会的发展，人们对建筑不仅要求实用，而且要求美观。因此，建筑就具有物质与精神、实用与美观的双重作用。即建筑既是物质产品，又是一种艺术创作，它首先要满足人们的物质生活需要，同时又满足人们一定的审美要求。

建筑是以表达物质与精神功能为目的, 表达人类的情感, 是形式创造的动因。建筑的表现形式具有表意性, 人们通过视觉而接受了信息并得到了不同程度的美感。美感的体验过程是人们视觉作用在对象时产生的, 即对象本身存在着形式特征。其特征表现为形式美, 即建筑的实体表达及表达的途径。它的表现反映了人类情感同时也反映了历史、文化、社会的含义。

1建筑的实体表达

当光线照射到建筑表面，把立面上的信息反射到人眼。建筑表面的信息不外乎建筑的体量和比例、建筑外立面材料、色彩以及建筑的比例与尺度等等，它们的存在为建筑意念的表达和传递提供了条件。

1.1建筑的材质表达

当人的视点小于建筑高度的时候，人就可以清晰地观察到建筑外立面的材质了。建筑材质已成为我们审美的一部分，我们从中体会到了建筑的宏伟、空间的亲切、场所的高贵等等各种感受，这就是各种不同的材质作用于我们感官的结果。粗糙而坚硬的材料具有稳重、坚实的感觉; 质地密实、色彩深沉也会改变形体的轻飘感而具重量感。建筑中利用毛石、混凝土材料的粗糙、钢铁的质地密实及颜色的稳重产生力量。随着其他材料的发明与运用，今天，玻璃和钢材，这种轻快、透明的新建筑形式这种玻璃盒子建筑在世界各个城市随处可见，已是现代文明的象征。随后出现了金属建筑，各种颜色的不同金属板材出现在建筑的立面，散发出强烈的现代感和科技感。ETFE薄膜、有机玻璃、高分子材料等越来越多的高科技产品也被运用于建筑表面，建筑拥有更多的方式诠释自己，表达自己。

1.2建筑的色彩表达

色彩是现代建筑设计的一个重要组成部分，恰当地运用色彩，可以增强建筑艺术的表现力和感染力。尤其在现代建筑设计中，色彩表达既要符合建筑的功能和风格，又要如实地反应结构，实现力与美的和谐统一，注重人性化，体现亲和力。一般而言，稳重的建筑一般常用单色单色以表现其冷静的态度；而多种颜色的运用则向外界传递热闹的气氛以及自我表现的态度。

另外，随着生态建筑的推广，建筑用色也尽量结合地域特征，选用天然本色。工业技术的发达，“高技派”建筑层出不穷，金属，玻璃，复合材料的运用，使得建筑色调呈现出不同程度的冷灰色，整体感觉光亮透明，体现出较强的科技含义。个性化多元化的发展趋势使建筑的色彩与材料质感和建筑造型结合得更加紧密。

1.3 建筑尺度与比例的表达

意大利文艺复兴建筑师帕拉第奥曾说：“美产生于形式，产生与整体与各部分之间的协调。”建筑尺度是人对建筑感官的第一印象，对于建筑的表达具有举足轻重的作用。无论是早期的埃及金字塔还是文艺复兴时期的宗教建筑，或是中国的传统建筑都及其注重尺度与比例的推敲。在现代建筑中尺度与比例仍是建筑外观造型的主要特征之一。

建筑尺度是根据建筑的性质、体型的大小、使用特点及周围环境的关系等情况来决定的。由于使用的目的不同，建筑的性格不一，有时要表现宏伟、庄严、隆重；有时则表现小巧、纤秀、轻快。这些通常要通过在建筑尺度与比例上加以处理。一座看上去美观的建筑物都应具有良好的比例和合适的尺度，在建筑设计当中，影响建筑比例的因素主要有：建筑物的功能及建筑物质技术条件；民族传统，社会文化思想意识及地方习惯；

在建筑设计中，常常需要对建筑的尺度比例关系进行推敲，在推敲过程中，不能只从图面上来研究，还需要进一步考虑周周围环境的影响及实际的透视效果。

2 建筑的表达途径

建筑的实体表达决定了建筑外观造型美的表现特性，但建筑造型美的处理决不是只能意会，不可言传的，它有其基本内在规律。

2.1建筑造型的统一与变化

人们在建筑设计的实践中，总结出无论传统建筑还是现代建筑“多样统一”的原则是建筑组合中必须遵守的原则。 在建筑设计中，要求建筑物有一个比较整齐的、有规律、匀称统一的整体，同时也希望有多样的变化。由结构、技术要求的各个构件所组成的建筑物的各个组成部分的体量大小、形式、材料、色彩及质地等各不相同，互有区别，这就导致建筑具有多样变化的条件同时又由于其具有相同的功能要求、相同的材料和结构系统，这又是的建筑物具有完整统一的客观条件，在建筑设计中，就是要有意识的充分考虑和利用建筑物功能及结构、技术等条件，并加以有规律的处理，以求得建筑表现上的变化与统一的完美效果。

在设计中，要求从统一出发，通过变化，达到新的统一，常用的手法有：

高分子材料的主要特征范文第3篇

【关键词】电梯靴衬；复合材料；摩擦学性能；对比

中图分类号：TU229文献标识码： A

一、前言

随着我国电梯使用的范围越来越广，数量越来越多，电梯选材问题也备受关注，电梯靴衬复合材料的质量直接影响着电梯的运行质量，因此，分析电梯靴衬复合材料摩擦学性能非常有必要。

二、电梯滑动导靴系统摩擦研究情况

随着全球经济的快速发展，城市中的中高层建筑不断涌现，电梯的数量也不断的攀升。电梯作为高层建筑必备的垂直交通工具，电梯保有量的激增使得作为主要建筑能耗之一的电梯能耗引起社会和政府职能部门的密切关注。目前电梯能耗的评估方法，主要有Doolaard等的测量法(直接测量电梯空载往返三层楼高的能耗);Schroeder等的计算法(由经验公式粗略求出各工况下电梯的能耗);以及Elevate模型法(利用商业软件计算电梯能耗及效率)。以上方法均着眼于电梯系统整体能耗的粗略估计，并没有对导轨导靴摩擦引起的能耗进行针对性研究。而目前国内存在大量的中低速电梯，由于技术与经济原因，这类电梯的轿厢和对重均采用滑动式导靴作为电梯运动的导向装置，导靴的靴衬与导轨是直接的平面接触，因此电梯运动过程中会存在较大的摩擦损耗，同时较大摩擦力的存在也限制了采用滑动导向的电梯的运行速度上限。对这类电梯的导轨与导靴间的摩擦行为及能耗进行研究，具有较大的工程应用价值。摩擦现象几乎存在于所有机械系统中，并且经常对机械系统的性能和动力学行为产生至关重要的影响。

三、磨损损伤的特征

有关磨损问题的基础研究,无论是实验考察还是理论建模和量化均存在许多困难,这是由于磨损损伤过程所具有的复杂特征造成的。作者认为,磨损的主要特征有:

1、磨损过程中材料剥落过程是发生在摩擦表面间接触微区内的动态过程,产生剧烈的力学作用,并伴随物理化学变化,因此难以直接观测磨屑形成过程。虽然在20世纪60年代,诸如电子显微镜、能谱仪等一大批表面微观分析仪器相继商品化,广泛用于表面微观形貌以及表面层结构和组成分析,推动了磨损机制研究的深入发展,然而,这些仪器只能应用于磨损前和磨损后的静态观察和对比,无法实现磨损过程的在线检测。

2、材料的摩擦磨损性能与其他力学性能不同,它不是材料的固有特性,而是材料在实际摩擦学系统中表现出来的综合性能。换言之,材料的摩擦磨损性能与其所处的条件,包括接触形态、环境状况、运行工况等密切相关,是材料在所处条件下特定的性能。因此,材料摩擦磨损性能对所处条件具有强烈的依赖性。

3、与材料其他机械损伤相类似,磨损也主要源于力学作用下的材料强度劣化,然而磨损是特殊的力学问题。其特殊性表现为:外部施加给材料的力学作用是变化的,而且材料承受力学作用的体积和性能也是变化的。因此,磨损过程是时变性很强的随机过程,该过程同时又与环境因素密切相关。

4、现实的磨损总是多种机制共存,而且是交互作用的过程,因此磨损所表现出的外部特征错综复杂。

根据当今的摩擦学原理,按照表面作用、表面层变化和破坏形式等3个方面的情况通常可将磨损分为4种典型类型,即磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和腐蚀磨损。针对各类磨损可以将材料磨损损伤机制归纳为切削(犁沟)机制、粘着机制和疲劳机制等3种典型机制。

从20世纪40年代开始,人们根据特定的工况条件,分别针对各种磨损机制进行了大量的实验研究和分析,建立了相应的理论和磨损公式[5]。然而,正因为是在特定的实验条件下得出的结论,其针对性和局限性较强,不尽适用于其他的工况条件。同时,实际的磨损现象往往又是多种机制综合影响的结果,所以现有的磨损理论普适性较差,磨损基础理论研究落后于工程实践的要求。

四、材料与方法

试验选用PA12(德国赢创德固赛PA12，牌号L1940)、POM(美国杜邦，牌号500AL)高分子材料为原料，在注塑机上加工成Φ50mm×10mm环形的上试样;选用Φ54mm×10mm为下试样;选用SF级油(壳牌统一石油化工有限公司)。PA12/POM样品均是通过注塑工艺制备的，即先在80℃空气中进行干燥处理，再通过SHJ型双螺杆挤出机造粒，最后在注塑机上成型。

试验时，在MMW-1A摩擦磨损试验机(济南益华摩擦学测试技术有限公司)上评价PA12和POM复合材料与45#钢的摩擦学性能，其试验装置的示意图，如图1所示。用销钉分别把上试件和下试件固定在转轴和工作台上，采用弹簧对工作台施加载荷，通过电机带动转轴旋转，进行摩擦磨损试验，进而测量摩擦因数和工作温度。摩擦副的线速度1.5m/s(642r/min)，载荷0.12N/mm2(70N)，试验时间120min，环境温度20℃，方式为干摩擦(DR)和加微量油(MOL)。

试验前后，用石油醚和无水乙醇对试件进行清洗，清洗结束后在GZX-9076MBE电热鼓风干燥箱内烘干(60℃)，冷却至室温;在电子天平(0.01mg，Ohaus，德国)上分别对试验前后的试件进行称重，进而获得试件的磨损量;在同等试验条件下，进行三组试验，取其平均值。

五、结果与讨论

1、摩擦因数

在干摩擦和微量油工况下，PA12和POM的摩擦因数随时间的变化如图2所示。可以看出，随着时间的增加，两种复合材料的摩擦因数均经历了先急剧降低后缓慢的变化。当试验时间超过40min，摩擦因数逐渐趋于稳定。在微量油工况下，10s、5min、20min、40min和80min时PA12材料的摩擦因数分别为0.1644、0.1275、0.1137、0.0957、0.0924。状态对复合材料的摩擦因数有着重要的影响。在干摩擦工况下，当试验时间为100min时，PA12和POM的摩擦因数分别为0.2181和0.1871，PA12的摩擦因数明显高于POM;但在微量油工况下，时间为100min时，PA12和POM的摩擦因数分别为0.0977和0.1267，PA12的摩擦因数却低于POM。这表明在微量油工况下PA12比POM具有较好的减摩性能。

2、工作温度变化及分析

工作温度是指通过温度传感器测量下试件的瞬时温度，随时间的变化关系如图3所示。在干摩擦工况下，30、75和105min时PA12和POM的工作温度分别为(77.7，79.3)、(85.0，86.8)和(88.5，88.3)℃，表明PA12和POM的工作温度随时间的推移逐渐接近。在微量油工况下，30、60、90和120min时，PA12和POM的工作温度分别为(48.1，52.6)、(50.0，58.6)、(50.9，60.9)和(51.9，62.4)℃，这表明在微量油工况下，PA12和POM均具有较好的散热性能，但PA12的散热性能更为显著。

3、磨损量

图4示出干摩擦和微量油工况下复合材料PA12和POM的磨损量。在干摩擦工况下，PA12的磨损量略高于POM的磨损量，即PA12和POM的磨损量分别为42.5和38.23mg。在微量油工况下，两种复合材料的磨损量均有明显降低;PA12的磨损量为4.8mg，比干摩擦工况降低88.7%，而POM的磨损量为22.92mg，比干摩擦降低40%，这表明在微量油工况下PA12具有较好的耐磨性能。

4、讨论

摩擦是摩擦副表面在相互滑动中发生能量转换并产生能量损耗的过程，而磨损是由摩擦副之间力学、物理、化学作用造成的表损伤和材料剥落，分别表现为摩擦因数和磨损量，在摩擦磨损过程中机械能会转换成热能，表现为材料表面的工作温度。复合材料的摩擦因数、磨损量和工作温度与其对应的状态和材料结构有关。在干摩擦状况下，试验开始阶段材料表面凹凸不平，摩擦副上下表面凹坑和凸起部分所占面积较大，其相应的真实的接触面积较小，凹凸处相互嵌合，滑动摩擦阻力大，导致摩擦因数也随之变得很大。在较短的时间内，摩擦副对偶表面周期性磨合，导致残留的应力使复合材料表面产生划痕和犁切裂纹，在短时间内造成犁切磨损，材料的疲劳摩擦使裂纹逐渐扩大，犁切裂纹间出现大规模融合，造成材料表面大面积脱落，这是造成材料磨损的主要原因。随着摩擦时间的增加，材料表面逐渐融合，接触面积达到最接近的表观面积，摩擦因数减小到一个相对稳定的值。在微量油工况下，直接接触的几率降低，使得对偶表面的摩擦力降低，则对应的摩擦因数、磨损量和工作温度也随之减少，同时对偶表面的剂也能散发一部分热量，使得工作温度降低。

从试验结果来看，在微量油工况下两种复合材料磨损量存在显著的差异，这与复合材料结构有关。POM是一种没有侧基、线型的高结晶性单分子链聚合物，其结构单元(―CH2―O―)具有良好的自性;而PA12是一种嵌段聚合物，其大分子链中重复出现酰胺基团(―CONH―)，该基团上的氢键能和另一个酰胺基团上羰基(―CO―)结合形成较强的氢键，如图5所示，因此，PA12大分子链之间的作用力较高。与POM的结晶性能相比，PA12分子间作用力致使其结晶性能有所下降，剂能够更好地润湿PA12试样的表面，降低分子间的作用力，减弱了分子间的作用力，致使材料表面的摩擦力降低，而微表面凸峰的破裂几率减小，进而导致PA12的磨损量降低。因此，微量剂对PA12的抗磨性能比POM更为显著。

六、结论

1、在干摩擦和微量油工况下，PA12和POM摩擦因数随时间增加均经历先急剧下降后平缓的变化。

2、状态和材料结构对复合材料的摩擦学性能有着显著的影响。在干摩擦工况下，PA12的摩擦因数和磨损量均高于POM，对应的工作温度接近;而在微量油工况下，两种材料的摩擦因数、工作温度和磨损量均降低，但PA12的降低幅度显著高于POM。

3、若两种复合材料应用于电梯功能部件，在充足工况下优先选用复合材料PA12。

七、靴衬材料的日常维护

导靴是保持电梯平稳运行的重要装置，导靴是否正常工作将直接影响电梯噪音、舒适感、平稳度以及平层误差等，因此要做好导靴的日常维护。电梯是特种设备，根据我国特种设备安全技术规范TSGT5001-2009《电梯使用管理与维护保养规则》半月维保项目和要求第10项：导靴上油杯的维保基本要求是应检查吸油毛毡齐全，油量适宜，油杯无泄漏。季度维保项目和要求第7项：靴衬和滚轮的维保基本要求是清洁，磨损量不超过制造单位的要求。作为专业的电梯维保人员，仅做到这些基本维保要求远远不够。一个负责任的企业应该从零部件的采购、电梯的安装到后续的维护保养等各环节严格把关，保证靴衬材料的强度、硬度、耐磨性等机械性能，保证电梯导轨工作面的加工质量，保证电梯安装时的导轨直线度、两列导轨对铅垂线的平行度，保证导轨安装支架的间距和刚度及导轨接头处的间隙修配。电梯投入运行后滑动导靴的维护检查应该从以下几个方面着手。

1、轿厢导靴的靴衬侧面与导轨间隙为0.5~1mm。弹性滑动导靴靴衬与导轨顶面无间隙，导靴弹簧的调节范围不超标。固定式滑动导靴靴衬与导轨顶面间隙为1~2mm。对重导靴靴衬与导轨顶面间隙不大于2.5mm。

2、检查轿厢上部导靴和对重导靴，人站轿厢顶部将轿厢和对重检修运行在适合检查的水平位置，向前后左右来回摆动轿厢或对重框架，可以检查侧隙和顶隙大小及靴衬磨损情况，还可对弹簧的弹簧力进行检查。检查轿厢下部导靴，检修人员应站在底坑内，将轿厢运行到最底层适合检修位置，通过前后左右晃动轿厢检查导靴情况。如果顶隙过大，可以把靴衬取下在其顶面加垫片调整。若侧隙过大，对于嵌片式靴衬，可通过侧靴衬调节螺栓调整好侧隙；整体式靴衬则可在靴衬侧背面加垫片调整，使间隙靠一边稍大，如调整后效果不理想，最好的方法是更换新靴衬。

3、保持导轨清洁，及时清除清洗导轨面及靴衬内的脏物。由于轿厢的上下运动，会带动井道内空气的流动及沙尘的飞舞，这些沙尘极容易被吸附于导轨工作面上，造成靴衬及导轨的严重磨损。因此对滑动导靴的导轨工作面，应按规定清洗，保证导靴正常作，降低运行时的摩擦噪声，提高靴衬的使用寿命。

4、靴衬磨损严重、卡入异物、间隙过大或安装歪斜，会造成轿厢运行时的啃轨现象。当进行例行检修时发现导轨侧面有狭小而又明亮的划痕，严重时痕迹上带有毛刺；靴衬侧面磨损不均匀并有毛刺；轿厢在起动和平层时出现走偏、扭摆等现象基本可以判断发生啃轨。出现啃轨的原因很多，主要是导轨安装扭曲、歪斜或松动；上下导靴安装未对中，且与导轨间隙不一致；轿厢架变形或靴座螺栓松动；靴衬外形尺寸太小在靴头内晃动。此时应根据具体原因调整消除啃轨，并更换靴衬。

八、结束语

综上所述，不同电梯靴衬复合材料摩擦学性能是不一样的，在今后电梯的安装过程中，一定要首先准确的选择可靠的的电梯靴衬复合材料，进而提高电梯运行的效果。

【参考文献】

[1]梁秀.中国电梯:高速发展下的思考[J].自动化博览.2012(12)

[2]钱磊,史熙.电梯滑动导靴系统摩擦及能耗测量[J].机械制造与自动化.2012(05)

[3]姚亚峰,徐泽夕,邱生见,曹志奎,张龙,王晓明,李琦,王祥友,郭学群.浅谈聚甲醛的应用[J].塑料工业.2012(05)

高分子材料的主要特征范文第4篇

海洋生物技术发展展望

近10年来，由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出，以及人类对海洋环境非凡性和海洋生物多样性特征的熟悉不断深入，海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术探究和应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会（以下简称MPS大会）在日本召开时仅有几十人参加，而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志，出现了火红的局面。《IMBC2000》在澳大利亚刚刚开过，《IMBC2003》的筹备工作在日本已经开始，以色列为了举办们《IMBC2006》早早作了宣传，并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示和交流探究成果，探索新的探究发展方向，同时也极大地推动了区域海洋生物技术探究的发展进程。在各大洲，先后成立了区域性学术交流组织，如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批探究中心，其中比较闻名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心，康州大学海洋生物技术中心，挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际探究中心和日本海洋生物技术探究所等。这些学术组织或探究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议探究讨论富有区域特色的海洋生物技术新问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下，原《海洋生物技术杂志》和《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报（以下简称MBT），现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。

为了适应这种快速发展的形势，美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划，把海洋生物技术探究确定为21世纪优先发展领域。1996年，中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术探究发展计划（863计划），为今后的发展打下了基础。不言而喻，迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学和生物技术交叉发展起来的全新探究领域，同时，也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。

1．发展特征

表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术探究发展的主要特征。

1.1加强基础生物学探究是促进海洋生物技术探究发展的重要基石

海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学，乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容，为了使其发展有一个坚实的基础，探究者非常重视相关的基础探究。在《IMBC2000》会议期间，当本文作者询问一位资深的和会者摘要：本次会议的主要进步是什么？他毫不犹豫的回答摘要：分子生物学水平的探究成果增多了。事实确实如此。近期的探究成果统计表明，海洋生物技术的基础探究更侧重于分子水平的探究，如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础探究，对今后的发展将有重要影。

1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面

目前，应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面，这也是海洋生物技术探究发展势头强劲。布满活力的原因所在。在水产养殖方面，提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况，非凡是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测和防治、DNA疫苗和营养增强等；在海洋天然产物开发方面，利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。

表1近期IMBC大会研讨的主要内容

表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表

1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术探究应用的另一个重要方面

利用生物技术保护海洋环境、治理污染，使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域，因此，无论是从技术开发，还是产业发展的角度看，它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的探究主要包括生物修复（如生物降解和富集、固定有毒物质技术等）、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划，推动该技术的应用和发展。

1.4和海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的新问题

其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的平安性及控制新问题、海洋生物技术和生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定和实施倍受关注。

2.重点发展领域

当前，国际海洋生物技术的重点探究发展领域主要包括如下几个方面摘要：

2.1发育和生殖生物学基础

弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海洋生物生长、发育和生殖的分子调控规律具有重要科学意义，而且对于应用生物技术手段，促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动，提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此，这方面的探究是近年来海洋生物技术领域的探究重点之一。主要包括摘要：生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。

2.2基因组学和基因转移

随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施，各种生物的结构基因组和功能基因组探究成为生命科学的重点探究内容，海洋生物的基因组探究，非凡是功能基因组学探究自然成为海洋生物学工作者探究的新热点。目前的探究重点是对有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定，同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上，基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为该领域应用技术探究发展的重点。近几年探究重点集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因；大批量、高效转基因方法也是基因转移探究的重点方面，除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。

2.3病原生物学和免疫

随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展，病害新问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物（如细菌、病毒等）致病机理、传播途径及其和宿主之间相互功能的探究，是研制有效防治技术的基础；同时，开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的探究，弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此，病原生物学和免疫已成为当前海洋生物技术的重点探究领域之一，重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆，海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探索、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其产物

海洋生物活性物质的分离和利用是当今海洋生物技术的又一探究热点。现人探究表明，各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物，用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力，如海绵是分离天然药物的重要资源。另外，有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能，探究开发利用这些具非凡功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物，因而，对极端生物探究也成为近年来海洋生物技术探究的重点方面。这一领域的探究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它非凡用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。

2.5海洋环境生物技术

该领域的探究重点是海洋生物修复技术的开发和应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物（水）处理等。目前，微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及和其它生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要探究内容。

3.前沿领域的最新探究进展

3.1发育和生殖调控

应用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1，探究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控功能，发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高，在肌肉中最低，而在肝、肾和鳃中表达水平中等，表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要功能[1，对海鞘的同源框（Homeobox）基因进行了鉴定，分离到30个同源框基因[1，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1，建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1，建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2，进行斑节对虾生殖抑制激素的分离和鉴定[2，应用受体介导法筛选GnRH类似物，用于鱼类繁殖[2，建立了海绵细胞培养技术，用于进行药物筛选[2，建立了将海胆胚胎作为探究基因表达的模式系统[2，通过基因转移开展了海胆胚胎工程的探究[2，探究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达［3］，建立了通过细胞周期蛋白依靠的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3，探究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达［4］，从海参分离出同源框基因，并进行了序列的测定[4。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志，从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子，从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因，从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1；将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用，构建了班节对虾遗传连锁图谱，建立了海洋红藻EST，从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基，初步表明硬骨头鱼类IGF－I原E一肽具有抗肿瘤功能[2；构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体，从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂，从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质，从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子，发现依靠于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记，克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD－NA，通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域，分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因，建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记，构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因，建立了班节对虾一些组织特异的EST标志，从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆[3；用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的%26szlig;一肌动蛋白基因，从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4；鉴定和克隆出的基因包括摘要：南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原（allergen）基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH（促性腺激素）受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。

3.3基因转移

分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子，并构建了大马哈鱼IGF（胰岛素样生长因子）基因表达载体[1。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1，建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了平安性评价；对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导，发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快，但优于未转基因的二倍体鱼，同时，转基因三倍体雌鱼是完全不育的，因而具有推广价值[2；探究了超声处理促进外源DNA和金鲷结合的技术方法，将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂；表明转基因沟鲶比对照组生长快33％，且转基因鱼逃避敌害的能力较差，因而可以释放到自然界中，而不会对生态环境造成大的危害[3；应用GFP作为遗传标记探究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3；在抗病基因工程育种方面，构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2；在转基因探究的种类上，目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4。

3.4分子标记技术和遗传多样性

探究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性，应用SSCP和定序的方法探究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1。探究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1；利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度，应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性探究[2；探究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性，用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性，采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价，在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA，在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3；弄清了一种深水鱼类（Gonostomagracile）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例，测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列，用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段，从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA，用RAPD技术探究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3；用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4。

3.5DNA疫苗及疾病防治

构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗[1；开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的探究，表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟，诱导了非特异性免疫保护反应，证实DNA免疫途径在鱼类上的可行性，从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2；建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒，用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原，将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控，探究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性，探究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2；探究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3；建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3；探究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位[4。

3.6生物活性物质

从海藻中分离出新的抗氧化剂[1，建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术，建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1；从不同生物（如对虾和细菌）中鉴定分离出抗微生物肽及其基因，从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质，海洋生物中存在的抗附着活性物质，用血管生成抑制剂作为抗受孕剂，从蟹和虾体内提取免疫激活剂，从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的功能，从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物，从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物，开发了珊瑚变态天然诱导剂，从海胆中分离出一种抗氧化的新药，在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2；发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶，从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂，从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶，从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质，建立了开放式海绵养殖系统，为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3；从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4；从一种海洋细菌中分离纯化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4。

3.7生物修复、极端微生物及防附着

探究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力，表明明显大于野生藻类[1，探究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1；探究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1；用Bacillus清除养鱼场污水中的氮，用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻，开发了六价铬在生物修复上的应用潜力，分离出耐冷的癸烷降解细菌，探究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2；从噬盐细菌分离出渗透压调节基因，并生产了重组Ectoine（渗透压调节因子），从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌，这种细菌可用来分离耐高暖和热稳定的酶，在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶，测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析进行了特定功能基因的筛选，从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌，并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2；建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法，探究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互功能，探究了珊瑚抗附着物质（dterpene）类似物的抗附着和麻醉功能[3；分析了海岸环境中污着的起始过程，并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4。

4．展望和建议

高分子材料的主要特征范文第5篇

关键词

小型化；分散式；生态透析；活性污泥法；MBR；人工湿地

一般而言，污水处理模式有集中式和分散式两种。集中式的污水处理模式一贯作为市政工程中常用的污水处理模式，主要用于收集和处理较大流量的污、废水，而“分散”的概念在20世纪末才逐渐受到人们的关注和研究。目前，我国主要的污水处理方式是集中式污水处理，对分散式污水处理的研究和应用尚不够深入，对分散式污水处理模式也缺乏明朗的概念和整体把握，仅停留在污水处理简单的小型化认识阶段，这样造成了分散式处理和集中式处理在工艺技术上的混淆和区分困难。因此，本文着重论述了集中式和分散式污水处理的概念、技术和发展状况，并对它们进行了综合对比和分析展望。

1集中式污水处理厂的现状和研究

1.1发展历程和现状

以污水处理厂为主要代表的集中式污水处理模式，是城镇污水处理的主要方法。截至2015年6月底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3802座，污水处理能力达1.61亿m3/d。从国内外城市污水厂建设的发展历史来看，在人口密集的大城市，建设集中式污水厂是污水处理的主要途径。

目前污水厂采用的技术是活性污泥法，该技术于1914年诞生，由英国的爱德华・阿登（Ardern E）和威廉・洛克特（Lockett w T）发明，并于同年在曼彻斯特市建立了全球首座活性污泥法污水处理试验厂，于1916年在美国正式建立第一座活性污泥法污水厂，这一技术奠定了至今100多年污水处理技术，虽然在某些工艺上有改进但本质上和形式上没有取得大的飞跃。

我国污水处理技术起步早，推广晚，发展迅猛。随着活性污泥法污水处理的成功和逐渐传播，在1921年上海建设了中国第1座污水处理厂一上海北区污水处理厂，并在1926年和1927年又分别建设了上海西区、东区污水厂。直到改革开放以后，才在西安、太原、北京等地建设少数污水厂。近20年来中国污水处理数量猛增，到2014年3月底，中国占有的污水处理厂日处理能力达到1.54亿m3/d，已经超过了美国（约1.15亿m3/d），位居全球首位。

随着“水十条”的颁布，在污水处理、全面控制污染物排放等多方面进行强力监管并启动严格问责制，铁腕治污将进入“新常态”，必将对我国的生态文明建设和“美丽中国”建设、环境保护以及社会发展方式的转变产生深远的影响，意义重大。

1.2特征和效果

集中式污水处理是把各种城市生活污水收集输送到污水厂，采用物理、化学、生物等综合技术逐级处理，处理达标后再排入自然水域（如图1），其最主要特征是：大建设、大收集、大处理和大排放。

污水厂是解决城市水资源和水污染的有效途径之一。住房城乡建设部通报的2015年第二季度污水处理设施建设和运行情况显示，全国城镇污水厂累计处理污水126.2亿m3，累计削减化学需氧量（COD）总量326.7万吨，平均削减COD浓度达到259.1mg/L。山东省新泰污水处理厂，当进水COD、SS、NHa-N浓度各在一定范围时，各指标去除率：COD有73.750，SS有87.36%，NHa-N有85.47%，各项指标均可达到一级A排放标准。如果对新泰污水厂获得的环境效益进行定量的估算，按远期满负荷处理3万吨/天污水计，每年可减少向环境排放总磷38.3t、氨氮219t、SS1861.5t、COD2956.5t。

综上所述，污水处理厂能有效处理城区的生活污水、工业废水等，对削减污染物、减少排污总量、保护生态环境起到良好的作用。

1.3弊端分析

污水厂引领了污水处理的首次革命，100年来对环境保护起了很大的作用，但是，随着生态环境保护要求越来越高，淡水资源越来越紧缺，以及人民生活要求越来越高，城市管理要求越来越规范的情况下，弊端和技术的滞后性和毒副作用已经越来越凸现，具体分析如下。

1）污水处理投资成本高

污水厂的投资包括三大部分：收集管网建设费、征地费、厂区建设费。征地费因地块而异，基本在上亿元（如广州猎德污水厂，若作为商业用途，价值500亿元），基建费用2000～5000元/吨，管网铺设费用5～10倍基建费用。根据已建、在建污水厂的实际情况，建成一座处理规模达50万吨/天的污水处理厂，仅一次性投资费用在7.5～10亿元；又如，已经投入资金1.98亿元，原计划于2005年年底建成的安徽省安庆市第一座污水处理厂，因经济问题和管网配套设施跟不上等原因，烂尾至今悄无声息。因此，采用集中式污水处理模式来处理城镇污水，对于经济尚不发达的我国大部分城镇来言，是不堪重负的。

2）污水处理厂运行费用高

污水厂无论采用哪种处理工艺的运行方式，其主要成本为能源消耗、药剂消耗、管网收集和维修费用、污水和污泥处理费用、人员费用等。目前污水厂的综合运行费用包含：管网收集费用2～2.5元/吨，污水处理费0.8～1.4元/吨，污泥处理费500～1000元/吨（干污泥），人工费10～50人/厂，药剂费用45～150元/天，电费0.5～1度/吨，共需3～3.5元/吨。例如，首创股份2013年的污水处理业务成本中，动力消耗和人工成本以及管网维修，分别占污水处理成本的27.95%、12.24%和34.02%，三者占污水处理总成本的74.21%；广州东区污水处理厂工程投资约7000万元，但年总运行成本费就达1000多万元；广州猎德污水处理厂（四期）规模为56万m3/d，其每立方米的运行费用1.05元，年运行费用高达2.146亿元，如此高的运行费，随着物价、人工的持续高涨，政府投资压力只增不减。

3）管理复杂

设备多、人员多、专业技术要求高。污水厂涉及水质检测与安全生产、污水泵、水处理机械设备、电器仪表、自动控制、物理化学法工艺等运行管理，需要大量的专业人才去管理和维护。其次，要添加化学物质同时需要对污泥进行处理，造成管理复杂，可控性较差，风险性较大。

4）浪费土地资源

大型污水厂占地面积几十到几百亩，如京溪地下净水厂占地面积27亩、广州石井污水厂占地面积328亩、广州猎德污水厂占地585亩。现代城市寸地寸金，中心城区更是寸金难求，这些污水处理厂的大面积占用是对宝贵的土地资源浪费严重。

5）二次污染

污水厂的最大弊端是产生大量的污泥和臭气，而其中处理每万吨水产生污泥5t～6t。2010年底，污泥产生量接近2200万吨，而且其中有80%没有得到妥善处理；专家预估到2015年底，污泥产生量将为3359万吨，能无害化处理的不足25%；这些污泥是造成垃圾围城的主要来源之一，加重了生态环境的恶化等问题。污水中的污染物被污泥富集，含有大量的有机物、重金属和氮、磷等营养物质以及病毒微生物、寄生虫卵等有毒有害物质，如果不经有效处理处置，就会对水体和土壤造成“二次污染”。

6）中水未能回用，水资源白白浪费

我国水资源分布不平衡，人均拥有淡水量约为世界平均水平的1/4，水资源严重匮乏。污水厂对处理过的“中水”直接排放，这种“大排放”是对淡水资源的巨大浪费；而且，排放的“中水”含大量氮、磷污染物一非常有利于藻类繁殖的营养物，这些排放到江河湖泊的“中水”，若无法得到较为充分的稀释，会引起水体中藻类的爆发。

7）大开马路，对社会造成严重影响

“拉链马路”是指道路挖了填、填了挖的现象。污水管网设计高低起伏、转弯或地质松软度不同，造成管网下沉破裂、堵塞，或者建筑工地的红泥未处理直接进入管道，由于泥沙沉淀造成收集管网堵塞，导致马路不断地需要开肠破肚、清理堵塞或修复；因此有大型污水厂的城市就必然造成“拉链路”。

8）规划与实际运行的矛盾。存在“大马拉小车”的厂容量超过实际处理量，产能被闲置；或者存在“小马拉大车”的厂容量小于处理量，污水处理不了排入江河，造成河道污染。污水厂大投资、大建设、大排放、大耗能的缺点越来越突出，是国际、国内学术讨论的热点问题，虽然目前集中式污水处理系统是市场的主流，但在可持续发展思潮的影响下，不少学者和业内人士目前正在反思该工艺存在的缺陷，继而将研发、应用的热点转向小型化和分散式、源头化处理的新技术和新方向。

2小型化、分散式污水处理研究

分散式循环利用污水处理技术是指从污染点源进行处理、循环利用，尽可能减少对外排放，及从每一户家庭、每一栋楼、每一个小区、每一条自然村的污水作为独立单元进行处理和循环利用，不向江河、湖泊排放，从而达到节能减排，保护生态环境，充分利用淡水资源的目的。

分散式污水处理技术因具有因地制宜、占地面积少、工程费用少、管网建设费少、环境影响较小、灵活多样等优点外，还具有如下两大优势：一是能节能减排，增加淡水资源的供应，缓解我国淡水资源的不足，具有重要的战略意义；二是职责明确，能够厘清污染源的来源与责任，政府可以因此减少大量的公共投资，转为由个人或企业自己承担治污的经费。这些特点使得其成为一种新型的、经济环保的污水处理技术。

2.1传统小型化、分散式污水处理研究

目前传统小型化、分散式污水处理主要有3大类：活性污泥法小型化及改良工艺的A2/0、MBR和小型人工湿地处理。

2.1.1 A2/O工艺优势与弊端

1）优点

（1）工艺流程简单，运行效果稳定可靠，寿命长，且具有较强的抗冲击负荷能力，适合水质、水量变化较大的污水处理。

（2）厌氧一缺氧一好氧3种不同的工艺环境条件和数种微生物菌群的有机配合，在去除污水中BOD污染的同时，还能有脱氮除磷，具有很好的环境效益和经济效益。

2）缺点

（1）除磷效果差，一般达不到一级B的排放标准，通常情况下要加药物进行除磷处理。

（2）工艺流程较长，处理构筑物多，能耗大、处理水量越小造价越高。

（3）要有复杂的设备、电气、化学药物添加，还有污泥、臭气、蚊虫产生，所以运行操作的难度较大，需要专门技术人员运行管理。

2.1.2 MBR工艺优势与弊端

1）优点

（1）对悬浮物和浊度有着较好的去除效果。

（2）污泥产量比A2/0工艺低。

2）缺点

（1）膜组件费用高，MBR的基建投资远高于传统污水处理A2/0工艺。

（2）膜污染的清洗和膜组件的更换工艺复杂，需要专业人员进行操作。

（3）能耗高：MBR处理需要压力抽水和反冲洗工艺，耗能较大，比A2/0工艺耗能高。

（4）除磷效果差，整体水质指标只可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，若提高排放标准，必须添加化学药剂。

（5）寿命短，一般的材料寿命3～5年，就必须更换，较好材料的膜，8年左右就得更换。

2.1.3人工湿地技术优势与弊端

1）优点

（1）单次投资少、管理简单、运行费较低，适应于短期农村污水处理。

（2）材料来源广，就近可得。

（3）具有独特的绿化环境功能，成规模的人工湿地可迅速增加绿化率。

2）缺点

（1）寿命期短，长期累加投资大，一般只能用5～6年，又要重新投资建设。而初期6～9个月净化效果较差，处理床植物根系尚未完全成熟；4年以后处理效果变差，由于植物根系太过发达，在系统中出现饱和密实和水流短路现象，造成污水难以充分接触根系，污染物难以被植物充分吸收。这时候必须翻底更换系统，重新投资建设。

（2）对浓度较高的生活污水，处理效率较差，难以达一级B标准。此外，管道收水难全面，管道易被压烂导致污水外流。

（3）占地面积大，应用范围较窄，只适应于农村污水的短期处理。而且，湿地容易被农村居民用作养殖场放养禽类、牲畜等，其排泄物容易破坏人工湿地的稳定。

（4）若遭受洪水灾害或泥沙水覆盖后，人工湿地易堵塞，而丧失污水处理功能。

（5）每5～6年翻新产生的污泥难以处理，产生二次污染。

（6）湿地植物存在病虫害，并且湿地往往是蚊蝇的孳生地，特别在登革热的发生区，湿地是要重点防治的地方。

（7）仅适应于南方温度较高的地域。

2.2先进型小型化、分散式污水处理技术一生态透析技术

2.2.1产生背景

生态透析技术启发于“蜿蜒理论”，灵感来源于古代先贤的“曲成万物”理论和国内外例子。

2.2.2技术原理

生态透析技术依托系统科学的原则和生态学的原理，通过对自然界河流山川的蜿蜒和生物丰富多样性的人工模拟，采用比表面积大的改性高分子材料作为载体，将河川弯曲的特性微型化，进而构成无数弯弯曲曲的细小河流，从而建立了一个有益于“微生物一浮游生物（微型小动物）一小动物”各个生物群落生态位协同匹配的生态链及生态系统，在人工控制强化各个生态因子的条件下，使流经本系统的污水或臭气中的有机污染物被快速降解，转化为N2、C02、02、H20和少量的无机残渣，实现污水的“三无处理”。

2.2.3特点

生态透析技术，无论在技术上还是理论上，均取得重大的突破，属于世界原创性，该技术的特点。

1）“三化”：小型化、分散化、源头化。

2）“三无”：无有机污泥、无臭气、无化学添加。

3）“两低”：投资抵、运行费用低。

4）“一快”：建设安装时间短，项目完成快。

5）耐用性：设备寿命30年，无需维修。

6）出水水质好：经生态透析技术处理的污水，其出水水质可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质（GB 18920-2002）》标准和达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》一级A标准，甚至一些水质或指标能达到《地表水环境质量标准（GB 38382002）》的III类以上。

3探讨分析

现行集中式污水处理厂规模的日渐庞大凸显出各种弊端，逐渐成为社会可持续发展的障碍，而传统技术的小型化又有诸多的缺陷条件，未能满足日益增长的人民群众的生活要求和社会的可持续发展。目前无论在国际还是国内的学术上都在探讨研究把污水变为资源、与环境和谐发展的崭新污水处理革命性技术，这种污水处理工艺应该具备以下原则。

1）小型化、分散化、源头化的实现模式，适用于一栋楼、小区等点源污水排放的循环利用，可彻底切断进入水环境（河流、湖泊等）中的污染源。

2）技术要求满足无化学添加、无有机污泥产生、无臭气排放，对环境无二次污染，对生态环境良好。

3）设施耐用性强，使用寿命长。

4）经济效益好，投资、运行费用低。

5）操作简单，安装和维护方便。

6）循环利用，实现节能减排的国家战略目标。

按照这些原则的污水处理技术，才可能成为未来小型化污水处理时代的革命者和领导者。

4污水处理技术的未来展望

集中式和分散式污水处理模式均是非常重要的水处理方式。在走进微时代的今天，小型化的污水处理、分散式的处理模式符合世界发展大方向、大趋势。分散式、小型化污水处理技术符合中国当前的经济发展实际，实现区域性的可持续发展，也顺应国际上污水生态处理的新潮流。

1）分散式污水治理模式为资源节约和发展可持续环境保护提供了极大可能。推进先进型的分散式污水治理工艺，可对河流、湖泊等水域最大可能的实现零排放。水污染防治状况将从对河流的治理转变为河涌治理进而转变为小区污水治理，从而彻底切断排入水环境中的污染源，河流、湖泊的治理观念由此转变。

2）分散式、小型化污水处理模式是实现国家节能减排、建设生态文明与美丽中国等伟大战略的催化剂和生产力工具。采用先进型的分散式污水处理技术治理城镇污水能实现国家节能减排的伟大战略，可使人均水资源量增加，并极大地改善生态环境。